Konsep Dasar IPA di SD

Konsep Dasar IPA di SD Sesi 1

Modul 1: Makhluk Hidup: Asal Mula, Ciri-ciri, dan Organisasi Kehidupan

Modul 2: Struktur Tubuh Makhluk Hidup

Modul 1: Makhluk Hidup:

Asal Mula, Ciri-ciri, dan Organisasi Kehidupan

A. Teori Abiogenesis (Generatio Spontanea)

Aristoteles

(384 – 322 SM) .

Makhluk hidup timbul begitu saja dari benda tak hidup.

Masa itu orang menganggap ikan dan

katak berasal dari lumpur (muncul dari lumpur), atau cacing

berasal dari tanah?

Pengikut : Antony an Leuwenhoek (warga Belanda, tahun 1677).

Percobaan: melalui mikroskopnya: makhluk renik berasal dari jerami

yang direndam

Namun teori ini disanggah pada abad

ke-19

B. Teori Biogenesis

Tokoh: Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan

Louis Pasteur

Makhluk hidup berasal dari makhluk hidup lain

Percobaannya: lebih terencana dan

terstruktur

Percobaan: Francesco Redi

Orang pertama yang percobaannya untuk

menyanggah teori abiogenesis.

Percobaannya:

Memasukkan daging ke dalam dua toples: tanpa penutup (terbuka) dan

dengan penutup.

Percobaan Francesco Redi (Sumber: socratic.com)

Simpulan:

Makhluk hidup berasal dari makhluk hidup lain Data 1:

muncul larva di daging dalam toples yang terbuka.

Hasil Pengamatan

Setelah beberapa hari diamati

Data 2:

Daging di toples yang tertutup bersih.

Percobaan Lazzaro Spallanzani

Mengapa?

Cara kerja :

memanaskan air kaldu (rebusan daging) di dua wadah yang berbeda wadah. Pertama

diberi penutup, lainnya terbuka

Tujuan Percobaan: Ingin membuktikan bahwa munculnya organisme berasal dari

organisme lain yang hidup.

Hasil:

Setelah didiamkan beberapa hari, terlihat:

1) wadah yang terbuka, kondisi air kaldu menjadi keruh dan aromanya busuk.

2) wadah yang tertutup tetap air kaldu jernih.

•

Louis Pasteur (ahli biokimia kebangsaan Perancis) berhasil

memodifikasi salah satu wadah yang digunakan Spallanzani dengan wadah labu berleher panjang.

•

Tujuan: Leher panjang ini berguna sebagai indikator yang

memberitahukan bahwa masih ada hubungan antara labu dan udara di luar (masih ada oksigen untuk mikroorganisme hidup)

Louis Pasteur (Sumber:

thefamouspeople.com)

Eksperimen di atas menghasilkan teori baru dengan 3 isi:

1) Omne vivum ex ovo: Semua makhluk hidup berasal dari telur 2) Omne ovum ex vivo: Semua telur berasal dari makhluk hidup

3) Omne vivum ex vivo: Semua makhluk hidup berasal dari makhluk hidup.

Hasil:

Setelah dipanaskan dan didiamkan beberapa hari, ternyata air kaldu yang ditempatkan di labu berleher panjang tetap jernih. Tetapi, di bagian ujung lehernya muncul banyak debu dan kotoran. Sementara pada wadah yang terbuka,

mengandung mikroorganisme.

Alat Percobaan Miler

Tabung kaca (CH⁴, H²O, H², NH³)

Elektroda listrik 75.000 volt: pengganti halilintar

air berubah warna → adanya asam amino (zat organic pembentuk protein)

Bukti zat anorganik dapat membentuk zat organik yang terdapat pada MH

Evolusi: Percobaan yang menghasilkan makhluk hidup

C. Teori Evolusi Kimia (Neoabiogenesis)

•

Pengertian Teori Evolusi Kimia - Teori ini menyatakan bahwa asal-usul kehidupan diawa oleh terbentuknya senyawa-senyawa organik di atmosfer.

•

Adanya gas-gas, seperti metana (CH4), hidrogen (H2), uap air (H2O), dan amonia (NH3) di atmosfer serta bantuan energi dari sinar kosmis dan kilatan halilintar

•

Teori evolusi kimia ini diajukan oleh A.I. Parin, seorang ahli biokimia Rusia dan B.S.

Haldane, seorang ahli genetika Inggris sekitar 1924. Akan tetapi, teori ini baru dapat dibuktikan oleh Stanley Miller, seorang peneliti Amerika, pada 1953. Melalui

percobaannya, Miller membuat sebuah alat yang meniru keadaan awal bumi sebelum kehidupan terbentuk.

Teori Pansperma

Teori Pansperma

Ada tiga variasi populer dari hipotesa panspermia, yaitu:

1. Lithopanspermia (panspermia antarbintang).

Bebatuan terlempar dari permukaan planet menjadi kendaraan bagi material bilogis dari tata surya satu ke tata surya lainnya.

2. Ballistic panspermia (panspermia antarplanet).

Bebatuan dari permukaan planet yang membawa material biologis dari satu planet ke planet lain.

3. Directed panspermia.

Benih kehidupan yang disebarkan secara sengaja dari planet lain oleh

peradaban ektraterestrial ke Bumi, atau penyebaran secara sengaja oleh manusia

1. Bernapas (Respirasi)

•

Bernapas (respirasi) diartikan sebagai proses memasukkan oksigen ke dalam paru-paru dan mengeluarkan gas zat-zat sisa, terjadi proses pertukaran antara gas O₂ dan CO_2.

•

^{Gas O2} dialirkan ke seluruh tubuh melalui media darah untuk proses metabolisme tubuh dan menghasilkan energi.

•

^{Gas CO2} dialirkan dari seluruh tubuh menuju paru-paru dari sisa metabolisme dan dikeluarkan melalui hidung

•

Tumbuhan membutuhkan udara untuk menghasilkan makanan.

•

Hewan memerlukan udara seperti manusia.

•

Sistem pernapasan setiap makhluk hidup tidaklah sama, disesuaikan habitat hidup MH

Ciri-ciri Makhluk Hidup

A. Ciri-ciri yang membedakan MH dari Makhluk tak Hidup

2. Bergerak

•

Bergerak diartikan berpindahnya sebagian atau seluruh bagian tubuh makhluk hidup karena adanya rangsangan internal atau pun eksternal.

•

Alat gerak Makhluk hidup bervariasi tergantung habitat dan jenisnya. Semua organisme bisa bergerak, namun tidak seluruh benda yang bergerak termasuk makhluk hidup.

Membutuhkan Makanan

dan Tumbuh dan Berkembang

3. Membutuhkan Makanan atau Nutrisi

•

Manusia dan hewan membutuhkan makanan untuk bertahan hidup.

•

Berdasarkan jenis makanannya menjadi 3: hewan karnivora (pemakan daging), herbivore (pemakan tumbuh-tumbuhan), hewan omnivora (pemakan daging dan tumbuhan).

•

Tumbuhan membutuhkan nutrisi atau makanan penunjang kehidupannya →

melakukan proses fotosintesis, menghasilkan makanan sendiri dengan bantuan cahaya matahari dan diperlukan air dan karbondioksida.

. Tumbuh dan Berkembang

•

Manusia dikatakan tumbuh ketika tubuhnya semakin bertambah tinggi → akibat dari sel-sel dalam tubuh jumlahnya semakin banyak, sehingga volume tubuh menjadi

bertambah. Pertumbuhan bersifat irreversible (jika bertambah tinggi maka tidak akan mungkin kembali menjadi pendek).

•

Berkembang: proses perubahan menuju kedewasaan.

•

Contoh perkembangan katak→ Awalnya telur → berudu→ katak berekor → katak muda → katak dewasa.

5. Berkembang Biak (Reproduksi)

•

5. Berkembang Biak (Reproduksi)

•

Bereproduksi merupakan proses menghasilkan keturunan.

•

Dua cara: secara seksual/generatif dan secara aseksual/ vegetatif.

•

Perkembangbiakan generatif diawali dengan tahap peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina.

•

Contoh: unggas bertelur, mamalia melahirkan, dan tumbuhan menghasilkan biji.

•

Perkembangbiakan aseksual tidak melalui tahap peleburan dua

jenis sel kelamin. Contoh: Amoeba (membelah diri), cara dicangkok, stek, tempel, dan merunduk.

6. Peka Terhadap Rangsangan (Iritabilita)

•

Tumbuhan peka terhadap rangsangan.

•

Gerakan tumbuhan mendekat ke arah datangnya cahaya:

fotonasti.

•

^Gerakan seismonasti: daun putri malu yang akan tertutup jika disentuh oleh tangan.

Organisasi Kehidupan

SEL

Bentuk Sel: sangat bervariasi, diameter micrometer. Sel saraf berfungsi mengantarkan impuls

Struktur sel: sel yg memiliki membrane pelindung material inti (sel eukariot)

Dinding sel: tersusun dari selulosa , berfungsi memberi perlindungan sel

Selaput sel: bagian terluar sel, tersusun lemak dan protein untuk mengatur transportasi zat antar sel

Sitoplasma: bagian sel. Terdapat bagian-bagian sel

Inti sel: bagian sel ukuran relative besar, terdapat nucleolus, nukleoplasma, dan selaput inti.

Organisasi Kehidupan

Jaringan Tumbuhan

Jaringan Parenkim

C. ORGAN

1. Organ pada Tumbuhan

Jaringan Daun

Jaringan sekretori

•

Jaringan sekretori: jaringan tumbuhan yang berfungsi sebagai tempat pengeluaran senyawa dr tubuh

tumbuhan

1.

Jaringan sekresi: terdapat hidatoda, berfungsi mengeluarkan air dari ujung daun.

2.

Jaringan Eksresi: jaringan di permukaan, missal epidermis dan kelenjar madu

3.

Jaringan sekresi: jaringan tersebut mengeluarkan zat yang masih ikut berperan dalam proses metabolism

Jaringan epitel

Jaringan Otot

Perbedaan otot polos, jantung, lurik

Otot Polos Otot Jantung Otot Lurik

Bentuk Polos, berinti satu di tengah Sel otot bercabang, saling berhubungan satu dengan lainnya, inti satu di tengah

Ukuran sel panjang, banyak inti sel di tepi

Serabut Ototnya

Tidak beraturan, tidak berlurik Beraturan, terus menerus, lama

Beraturan, berlurik

Gerakan Lambat, mampu lama Ritmis, terus menerus, lama

Cepat, tidak beraturan, tidak mampu lama

erja Saraf Otonom Otonom Somatik

ontraksi Tak sadar Tak sadar Sadar

erdapat Lambung, uterus, kantung urine, pembuluh darah

Jantung Tubuh, rangka, anggota

gerak

Jaringan saraf

Batang

Akar

Bunga

Organ pada Hewan

•

SISTEM ORGAN

Beberpa organ akan terangkai membentuk suatu system organ. Organ tubuh makhluk hidup tidak tersusun sendiri-sendiri, tetapi saling

bergantung, saling berpengaruh.

•

^ORGANISME

Beberapa system organ bersama-sama membentuk suatu mahkluk hidup organisme)

Modul 2: Struktur Alat Gerak

pada Manusia

A. Struktur Alat Gerak pada Vertebrata

1. Pisces

2. Amfibi

3. Reptil

4. Aves

5. Mamalia

B. Struktur Alat Gerak pada Manusia

1. Rangka dan Tulang

•

Tulang = alat gerak pasif karena tidak dapat bergerak tanpa bantuan otot

•

Rangka tubuh manusia terdiri atas tulang-tulang yang berhubungan satu sama lain

•

Berdasarkan bentuknya, tulang dibedakan menjadi empat :

1.

Tulang pipa

2.

Tulang pipih

3.

Tulang pendek

4.

Tulang tidak beraturan

Tulang Pipa

• Suatu tabung tulang padat dengan tulang spons di dalamnya.

• Terdiri dari 2 bagian yaitu diafisis (tulang kompak dengan rongga sumsum tulang didalamnya) dan epifisis (tersusun atas tulang spons, sebagai penghubung tulang lain)

• Contoh : tulang paha, tulang lengan, tulang betis, tulang

kering, tulang hasta, dan tulang pengumpil

Tulang Pipih

• Berbentuk pipih dan tersusun atas 2 lapis tulang pada yang dipisahkan oleh tulang spons

• Fungsi : pelindung organ

penting seperti otak, jantung, paru-paru, dan kantung kemih.

• Contoh : tulang rusuk, tulang

belikat (scapula), dan tulang

tengkorak

Tulang Pendek

• Berbentuk bulat, pendek, atau menyerupai kubus. Bagian luar dibentuk lapisan tipis tulang

padat. Bagian dalamnya

disusun tulang spons dengan rongga-rongga berisi sumsum merah.

• Contoh : pergelangan tangan

dan pergelangan kaki

Tulang Tidak Beraturan

• Memiliki bentuk yang tidak beraturan

• Contoh : tulang belakag

dan tulang yang terdapat

di wajah

Susunan

Rangka

Manusia

Tulang Tengkorak

Tulang tempurung kelapa (kranium)

Tulang dahi (frontal) Tulang kepala belakang

(osipital)

Tulang ubun-ubun (parietal) Tulang baji (sphenoid)

Tulang tapis (ethmoid) Tulang pelipis (temporal)

Tulang muka

Tulang rahang atas (maksila) Tulang rahang bawah

(mandibula)

Tulang pipi (zigomatik) Tulang mata (lakrimal) Tulang hidung (nasal)

Tulang pangkal lidah

Tulang Belakang

•

Berfungsi untuk

menopang seluruh

tubuh, melindungi organ dalam tubuh,

melindungi organ dalan tubuh, dan tempat

perlekatan tulang rusuk

Tulang Anggota Gerak

OTOT

Otot rangka/lurik/serat melintang

•

Otot rangka mengandung banyak inti sel dan tampak

bergaris terang diselingi garis- garis gelap yang melintang

•

Gerak otot rangka dilakukan tangan dan kaki dan

merupakan gerak yang

disadari (menurut kehendak kita)

OTOT

Otot polos

•

Otot polos menyusun saluran pencernaan, pembuluh daran, saluran pernapasan, saluran

kelamin dan dinding rahim.

•

Otot posos terdiri dari sel otot berbentuk gelendong dengan 1 inti sel di tengah.

•

Mrpk otot tidak sadar (dikontrol saraf tidak sadar/otonom

OTOT

Otot jantung

•

Otot jantung memiliki 1 inti sel dan setiap sel otot jantung

membentuk anyaman dengan percabangan.

•

Kerja jantung tidak dipengaruhi oleh kehendak kita, tapi

dipengaruhi saraf otonom

Perbedaan Otot lurik Otot polos Otot jantung

Tempat Melekat pada

rangka

Dinding organ

dalam (lambung, usus, kandung

kemih, dan

pembukuh darah)

Dinding jantung

Bentuk serabut (sel) Panjang, silindris, ujung tumpul

Memanjang, berbentuk

gelendong, ujung lancip

Memanjang,

silindris serta sel bercabang dan menyatu

Jumlah inti tiap serabut (sel)

Banyak Satu Satu

Garis melintang Ada Tidak ada Ada

Kerja Dipengaruhi

kesadaran (menurut kemauan)

Tidak dipengaruhi kesadaran

Tidak dipengaruhi kesadaran

Gerak dan ketahanan

Cepat, tidak teratur dan cepat lelah

Lambat, teratur, dan tidak cepat lelah

Teratur dan tidak cepat lelah

Otot manusia

•

^Bahu

✓

Otot deltoid, disebelah superior lengan atas. Fungsi untuk

mengangkat lengan sampai mendatar

✓

Otot trapezius, dibelakang leher yang memanjang sampai

punggung. Fungsi untuk mengangkat rangka bahu

• ^Dada

✓

Otot pectoralis mayor, pangkalnya di tengah selangka, tulang dada, tulang rawan iga. Fungsi untuk memutar lengan ke dalam dan

menengah lengan, menarik lengan melalui dada, serta merapatkan

lengan ke dalam

• ^Punggung

✓

Otot latisimus dorsi, untuk

menutupi ketiak bagian belakang, menengah, dan memutar tulang pangkal lengan ke dalam

✓

Otot gluteus maksimus, di luar panggul membentuk bokong.

Fungsi untuk endorotasi femur

✓

Otot gluteus medius, otot bokong bagian tengah

• ^Perut

✓

Otot rectus abdominis, membentang sepanjang perut. Fungsi untuk menekuk tubuh

✓

Otot eksternal obliques, otot kecil di sisi perut

✓

Otot internal obliques, lapisan kedua di bawah otot dibentuk oleh perut dalam

• ^Lengan

✓

Otot biceps, membentuk lengan atas. Fungsi membengkokkan

lengan bawah siku, meratakan hasta, dan mengangkat lengan

✓

Otot triceps, untuk meluruskan siku

✓

Otot palmaris, otot pergelangan tangan untuk menggerakkan

pergelangan tangan dan jari-jari

• ^Kaki

✓

Otot quadriceps, untuk meluruskan kaki, terdiri dari rectus femoris,

vatus intermedius, vatus medialis, vatus lateralis

✓

Otot sartorius, fungsi eksorotasi femur memutar ke luar

✓

Otot gastrocnemius, otot betis yang menonjol, untuk

menggerakkan telpak kaki

• ^Kaki

✓

Otot tibialis anterior, otot tulang kering depan, fungsi membengkokkan kaki

✓

Tendon achilles, untuk meluruskan kaki di sendi

tumit dan membengkokkan tungkai bawah lutut

STRUKTUR TUBUH

TUMBUHAN

NO ORGAN MONOKOTIL (tumbuhan berkeping biji 1)

DIKOTIL (tumbuhan berkeping biji 2)

1. Akar Xilem primer dan floem

primer letaknya berselang- seling

Xilem primer di pusat akar, floem primer di luar xilem primer

2. Batang Memiliki ikatan pembuluh angkut tipe kolateral

tertutup dan anatomi batang muda serta tua sama

Ikatan pembuluh angkut tipe kolateral terbuka.

Batang muda terdapat empulur, batang tua empulur sudah

menghilang 3. Daun Tidak memiliki jaringan

parenkim palisade

Memiliki jaringan parenkim palisade

AKAR

Akar tunggang

• Akar pokok/akar besar (tampak paling besar)

• Cabang akar

• Rambut akar (bagian

terkecil akar muncul di akar pokok/cabang akar)

• Tudung akar (melapisi ujung akar)

Akar serabut

• Tidak punya akar utama

• Akar tumbuhan dari pangkal batang dan bercabang-cabang

membentuk struktur,

seperti serabut

NO Perbedaan Akar Monokotil Akar DIkotil

1 Jenis akar Serabut Tunggang

2 Batas ujung akar dan kaliptra

Jelas Tidak jelas

3 Perisikel Terdiri atas beberapa sel yang berdinding tebal

Terdiri atas 1 lapis sel berdinding tebal

Hanya membentuk cabang akar

Membentuk cabang-cabang meristem sekunder (cambium dan cambium gabus)

4 Xilem dan floem Letaknya berselang-seling Pada akar sekunder bersifat kolateral, xylem didalam dan floem di luar

5 Empulur Empulurnya luas pada

pusat akar

Empulur sempit/tidak memiliki empulur pada pusat akat

6 Kambium Tidak punya Tampak seperti meristem

sekunder

Struktur anatomi akar

Epidermis

• terdiri atas 1 lapis sel yang tersusun rapat, tanpa ruang antarsel.

Permukaan sel epidermis membentuk tonjolan rambut akar

Korteks

• terdiri atas jaringan parenkim yang relatif renggang dan sedikit jaringan penyokongnya, banyak sel tersusun berlapis-lapis, dinding sel tipis, dan banyak ruang antarsel untuk pertukaran gas

Endodermis

• satu lapis sel yang tersusun rapat, tanpa ruang antarsel

Silinder Pusat (Stele)

• dipisahkan dari korteks oleh endodermis, dibawahnya ada perisikel sebagai awal terbentuknya cabang akar tempat terjadinya kambium vaskuler, kambium gabus dan berperan dalam proses penebalan akar.

BATANG

•

Batang memiliki pori-pori batang untuk bernapas yaktu lentisel.

•

Xilem (pembuluh kayu) = mengangkut bahan makanan dari akar ke daun

•

Floem (pembuluh tapis) = mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan

Perbedaan Batang Monokotil Batang dikotil

Cabang Tidak ada Ada

Jaringan pengangkut Tersebar Teratur

Kambium Tidak ada Ada

Rongga udara Besar/ada Tidak ada

Struktur anatomi batang

Epidermis

• terdiri atas selapis sel, tersusun rapat tanpa ruang antarsel dan mempunyai kutikula

Korteks

• terdiri atas sel-sel parenkim berdinding tipis, tidak teratur dan banyak ruang antarsel. Terdapat kolenkim dan sklerenkim untuk menyokog dan memperkuat batang.

Endodermis

• tidak begitu jelas dan menyatu dengan korteks

Silinder Pusat (Stele)

• terdapat sel-sel parenkim dan xilem floem. Diantara xilem dan floem terdapat kambium. Pembelahan kambium ke luar membentuk floem sekunder dan ke dalam membentuk xilem sekunder. Pada batang monokotil berkas pembuluh menyebar tidak beraturan dan tidak punya kambium sehingga tidak bertambah besar.

DAUN

Epidermis

• pada permukaan atas dan bawah daun

• tidak ada ruang antar sel

• stomata sebagai tempat terjadinya pertukaran gas dan air

Jaringan dasar (mesofil)

• tersusun dari parenkim palisade dan parenkim spons

• tumbuhan dikotil memiliki jaringan parenkim palisade dan spons, sedangkan tumbuhan monokotil hanya ada parenkim spons

Jaringan pengangkut

• floem dan xylem

• terdapat pada tulang daun, tulang-tulang cabang, dan urat-urat daun

DAUN

BUNGA

•

Bunga sebagai organ reproduktif generatif karena terdapat alat-alat perkembangbiakan

•

Kelopak dan mahkota bunga tumbuhan dikotil berjumlah kelipatan 2,4, dan 5, sedangkan monokotil kelipatan tiga.

•

Bunga lengkap memiliki kelopak, mahkota, benang sari dan putik, sedangkan bunga tidak lengkap jika salah satu bagian bunga tidak ada

•

Bunga telanjang jika tidak mempunyai perhiasan bunga. Bunga betina yaitu tidak punya benang sari. Bunga jantan yaitu tidak punya putik.

•

Bunga hemafrodit yaitu memiliki putik dan benang sari.

BUNGA

Seperti batang untuk

mendukung bunga

Ujung batang uang menebal atau melebar menjadi

pendukung kelopak, mahkota, benang sari dan putik

Melindungi kuncup bunga Menarik

perhatian serangga

Sebagai

penghasil gamet jantan yaitu

serbuk sari (pollen)

Putik sebagai penghasil

gamet betina

BUAH

BUAH

Buah tunggal = dibentuk 1 bakal buah (mangga)

Buah agregat = banyak bakal buah dari 1 bunga (sirsak, arbei, dan srikaya)

Buah majemuk (banyak bakal buah dari banyak bunga (nanas, kluwih, dan nangka)

BIJI

•

Biji dibagi 3 bagian yaitu kulit biji, lembaga/embrio (bakal tanaman baru), dan keping lembaga

•

Berdasarkan keping bijinya dibagi 2 yaitu monokotil (biji padi dan jagung), dan dikotil (kacang tanah dan biji

rambutan)